网络系统集成技术2课件
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网络系统集成与规划PPT_CH2
若LAN交换机未划 VLAN，它是一个广播 域
10 Mb/s
HEWLETT PACKARD
10 Mb/s
10 Mb/s
10 Mb/s
10 Mb/s
10 Mb/s
24
(a)传统的共享式10 Mb/s以太网
(b)交换式局域网，每个端口具有10 Mb/s
链路聚合技术和弹性链路
许多交换机通常支持链路聚合(Trunk)技术和弹性链 路(Resilient Link)技术。链路聚合可将多个物理连接 当作一个单一的逻辑连接来处理，它允许两个交换 机之间通过多个端口并行连接同时传输数据，以提 供更高的带宽、更大的吞吐量 两个普通交换机连接的最大带宽取决于媒体的连接 速度（双绞线为200 Mpbs）而使用链路聚合技术可 以将4个200 Mpbs的端口捆绑后成为一个高达800 Mpbs的连接
交换机类型
根据物理结构可分为：
– – –
独立式 堆叠式 模块化
智能式 直通式 存储转发式
根据功能可分为：
– –
–
27
虚拟LAN(VLAN)
在LAN交换机基础上， 优点包括 采用网络管理软件构 – 限制广播，提高交 建的可以跨越不同网 换机性能 段、不同网络技术的 – 简化网络管理 端到端逻辑网络 – 简化网络结构，保 只有构成VLAN的站 护网络投资 点直接与支持VLAN – 提高网络的数据安 的LAN交换机端口相 全性 连，才能实现VLAN 功能
–
37
Cisco公司的路由器系列产品
Cisco公司是世界上最大的路由器厂商
主要性能指标 应用 LAN接口 Cisco 7000 大型网络 以太网 FDDI 令牌环 AGS+ 大中型网络 以太网 FDDI 令牌环 Cisco 4000 中型网络 以太网 FDDI 令牌环 帧中继，T1， ISDN，DDN， X.25 Cisco 2500 中小型网络 以太网 FDDI 令牌环 帧中继， ISDN，DDN ， X.25
系统集成PPT课件
住宅 住宅 住宅 住宅
安防中心
楼宇管理间3
住宅 住宅
第13页
全自动破密器 蚂蚁战车
第14页
全自动破密器 蹭网卡
第15页
全自动破密器蹭网卡
防蹭方式 1、修改密码（将默认的WEP密码修改为WPA或
者WPA2密码）。 2、隐藏SSID（每个无线网络都会有一个SSID
名称，我们搜索无线网络的时候，找到的都是开 启了SSID的网络，那么关闭这项功能的话，目 前的“蹭网卡”就无计可施了）。 3、加入MAC地址认证（非认证MAC地址PC机无 法上网）。
第20页
网格
简单地讲，网格是把整个互联网整合成一 台巨大的超级计算机，实现计算资源、存 储资源、数据资源、信息资源、知识资源、 专家资源的全面共享。当然，我们也可以 构造地区性的网格（如中关村科技园区网 格）、企事业内部网格、局域网网格、甚 至家庭网格和个人网格。 网格的根本特征并不一定是它的规模，而 是资源集成的发展
网络系统集成是在信息系统工程方法的指导下，根据 网络应用的需求，将网络硬件设备、系统软件和应用 软件等产品和技术，系统性地集合在一起，成为满足 用户需求的、较高性价比的计算机网络系统。
•网络系统集成主要朝着互联和高速的方向发展 LAN-LAN互连和LAN-WAN的互连 网络已经具有了“网格（grid）”的雏形 •网络集成正朝着高速率、大容量的方向发展 局 域 网 速 度 已 经 从 共 享 式 10Mbps 升 级 到 交 换 式 100Mbps~1000Mbps，甚至已达到10Gbps。
专家建议、用户意见
第17页
网络系统集成的内容和步骤
1、需求分析（多大规模，需求用途） 2、技术方案设计（网络拓扑……）
核心层、汇聚层、接入层…… 3、产品选型（网络设备选购） 4、网络设计（网络设备搭建） 5、设备结构（几层交换） 6、综合布线系统与网络工程施工
网络系统集成PPT课件
防火墙攻击，防火墙系统相关技术的发展已经比较成熟，防火墙系统很坚固， 但这只是对外的防护而已，他对于内部的防护则几乎不起什么作用。然而不 幸的是，一般情况下大部分的攻击是来自局域网的内部人员。所以怎么防止 来自内部的攻击是当前校园网建设中的一个非常重要的方面。
Email问题，由于用户安全观念的淡薄以及网上某些人的别有用心，会给校园 网的Email用户发一些不良内容的信件，有时还会携带各种各样的病毒。因此， 怎样防止有问题的信件进入校园网的Email系统也是一个待解决的问题。
汇聚层设备
汇聚层设备选择CISCO公司的 Catalyst3550系列的交换机，每个子公司 的主交换机选择WS-C3550-48-EMI交换 机。Catalyst3550交换机智能以太网交换 机是一个新型的可堆叠的，多层次级交 换机系列，可以提高水平的可用性，可 扩展性，服务质量（QoS）,安全性和可 改进网络运营的管理能力，从而提高网 络的运行效率。
安全解决方案设计 需求分析
针对校园网长期以来校园网络出现的各种问题， 对校园网的需求提出了一下几点：
1、防止校园网外部用户对校园网内的用户进 行攻击2、校园网外部用户只能访问WWW 服 务、MAIL 服务，其他服务只对校园网内部用 户开放。3、考虑到易用性，所有服务器的操 作系统采用Windows Server，WWW 服务使 用IIS。 4、需要防病毒系统
入侵检测系统 IDS（ Intrusion Detection System）是继防火墙之后迅猛发展起来 的一类安全产品，它通过检测、分析网 络中的数据流量，从中发现网络系统中 是否有违反安全策略的行为和被攻击的 迹象，及时识别入侵行为和未授权网络 流量并实时报警。
DS 弥补了防火墙的某些设计和功能缺陷，侧重 网络监控，注重安全审计，适合对网络安全状态 的了解，但随着网络攻击技术的发展，IDS 也面 临着新的挑战：IDS 旁路在网络上，当它检测出 黑客入侵攻击时，攻击已到达目标造成损失。 IDS 无法有效阻断攻击，比如蠕虫爆发造成企业 网络瘫痪，IDS 无能为力；蠕虫、病毒、DDoS 攻击、垃圾邮件等混合威胁越来越多，传播速度 加快，留给人们响应的时间越来越短，使用户来 不及对入侵做出响应，往往造成企业网络瘫痪， IDS 无法把攻击防御在企业网络之外。
Email问题，由于用户安全观念的淡薄以及网上某些人的别有用心，会给校园 网的Email用户发一些不良内容的信件，有时还会携带各种各样的病毒。因此， 怎样防止有问题的信件进入校园网的Email系统也是一个待解决的问题。
汇聚层设备
汇聚层设备选择CISCO公司的 Catalyst3550系列的交换机，每个子公司 的主交换机选择WS-C3550-48-EMI交换 机。Catalyst3550交换机智能以太网交换 机是一个新型的可堆叠的，多层次级交 换机系列，可以提高水平的可用性，可 扩展性，服务质量（QoS）,安全性和可 改进网络运营的管理能力，从而提高网 络的运行效率。
安全解决方案设计 需求分析
针对校园网长期以来校园网络出现的各种问题， 对校园网的需求提出了一下几点：
1、防止校园网外部用户对校园网内的用户进 行攻击2、校园网外部用户只能访问WWW 服 务、MAIL 服务，其他服务只对校园网内部用 户开放。3、考虑到易用性，所有服务器的操 作系统采用Windows Server，WWW 服务使 用IIS。 4、需要防病毒系统
入侵检测系统 IDS（ Intrusion Detection System）是继防火墙之后迅猛发展起来 的一类安全产品，它通过检测、分析网 络中的数据流量，从中发现网络系统中 是否有违反安全策略的行为和被攻击的 迹象，及时识别入侵行为和未授权网络 流量并实时报警。
DS 弥补了防火墙的某些设计和功能缺陷，侧重 网络监控，注重安全审计，适合对网络安全状态 的了解，但随着网络攻击技术的发展，IDS 也面 临着新的挑战：IDS 旁路在网络上，当它检测出 黑客入侵攻击时，攻击已到达目标造成损失。 IDS 无法有效阻断攻击，比如蠕虫爆发造成企业 网络瘫痪，IDS 无能为力；蠕虫、病毒、DDoS 攻击、垃圾邮件等混合威胁越来越多，传播速度 加快，留给人们响应的时间越来越短，使用户来 不及对入侵做出响应，往往造成企业网络瘫痪， IDS 无法把攻击防御在企业网络之外。
网络系统集成技术最新课件
本章内容
理论部分 生成树协议和链路聚合技术的提出 网络中单链路存在的问题 冗余链路出现的问题 生成树协议原理 快速生成树协议 链路聚合技术 实践部分 配置生成树协议和快速生成树协议 配置链路聚合
网络中单链路存在的问题——单点故障 网络中的单点故障可导致网络的无法访问 如何解决此类问题？在网络中提供冗余链路
生成树协议原理
根交换机的选择原则： 所有交换机首先认为自己是根 全网选举Bridge ID最小的交换机为根交换机 Bridge ID：每个交换机唯一的桥ID，由交换机优先级和Mac地址组合而成 交换机优先级和Mac地址越小则Bridge ID就越小 默认优先级为32768
生成树协议原理
最短路径选择 1、比较开销选择路径 比较本交换机到达根交换机路径的开销，选择开销最小的路径
链路聚合技术
链路聚合的流量平衡： Aggregate port(AG)可以根据报文的源MAC地址、目的MAC地址或IP地址进行流量平衡，即把流量平均地分配到AG组成员链路中去。
源MAC流量分配
目的MAC流量分配
生成树协议的配置
开启生成树协议 Switch(config)# Spanning-tree 关闭生成树协议 Switch(config)# no Spanning-tree 配置生成树协议的类型 Switch(config)# Spanning-tree mode stp/rstp 锐捷全系列交换机默认使用MSTP协议
Sw D
Sw A
Mac:00d0f80000d1
f0/1
f0/2
Root Bridge
生成树协议原理
最短路径选择 4、比较接收者的Port ID 如不同链路发送者的Bridge ID一致（即同一台交换机），那比较接收者的Port ID
理论部分 生成树协议和链路聚合技术的提出 网络中单链路存在的问题 冗余链路出现的问题 生成树协议原理 快速生成树协议 链路聚合技术 实践部分 配置生成树协议和快速生成树协议 配置链路聚合
网络中单链路存在的问题——单点故障 网络中的单点故障可导致网络的无法访问 如何解决此类问题？在网络中提供冗余链路
生成树协议原理
根交换机的选择原则： 所有交换机首先认为自己是根 全网选举Bridge ID最小的交换机为根交换机 Bridge ID：每个交换机唯一的桥ID，由交换机优先级和Mac地址组合而成 交换机优先级和Mac地址越小则Bridge ID就越小 默认优先级为32768
生成树协议原理
最短路径选择 1、比较开销选择路径 比较本交换机到达根交换机路径的开销，选择开销最小的路径
链路聚合技术
链路聚合的流量平衡： Aggregate port(AG)可以根据报文的源MAC地址、目的MAC地址或IP地址进行流量平衡，即把流量平均地分配到AG组成员链路中去。
源MAC流量分配
目的MAC流量分配
生成树协议的配置
开启生成树协议 Switch(config)# Spanning-tree 关闭生成树协议 Switch(config)# no Spanning-tree 配置生成树协议的类型 Switch(config)# Spanning-tree mode stp/rstp 锐捷全系列交换机默认使用MSTP协议
Sw D
Sw A
Mac:00d0f80000d1
f0/1
f0/2
Root Bridge
生成树协议原理
最短路径选择 4、比较接收者的Port ID 如不同链路发送者的Bridge ID一致（即同一台交换机），那比较接收者的Port ID
网络系统集成技术2
其实就是一种多端口中继器，用于星型电缆系统。
中继器
集线器
2020/1/4
17
集线器的分类
无源(Passive)集线器 只负责把多段介质连接在一起，不 对信号作任何处理，每一种介质段 只允许扩展到最大有效距离的一半。
有源(Active)集线器 类似于无源集线器，但它具有对传 输信号进行再生和放大从而扩展介 质长度的功能。
2020/1/4
29
桥接循环——透明网桥之大忌
使用透明网桥必须注意不可出现“桥接循环”， 即连接的任何两个LAN间不可存在多条网桥路径。 否则要么出现网络通信失败，要么导致网络阻塞 （congesting）。
解决桥接循环问题采用的方法是“生成树算 法”(STA,Spanning Tree Algorithm)。它将冗余 的路径设置成阻塞状态，提高了网络循环连接的 可用性，同时消除了桥接循环带来的问题。
2020/1/4
30
生成树算法
生成树算法（STA）和生成树协议（STP）是一 种确保任何两台交换机（多口网桥）之间只有一 条数据路径的自动配置算法。此协议也可进一步 增强为每个VLAN建立一个生成树。它在提供路径 冗余和网络可扩展性的同时，保证网络的无环路 拓扑。
STP允许在两个或多个交换机中可以存在多条路 径，但同一时间只有一条路径可以激活。其余的 路径将被置于阻塞模式。如果主路径失败，一条 备选路径将会从阻塞状态转换到转发状态从而重 新建立交换机之间的连接。
智能(Intelligen)集线器 除具有有源集线器的功能外，还可
将网络的部分功能集成到集线器中， 如网络管理、选择网络传输线路等。
2020/1/4
18
集线器的缺点
Hub是一种共享介质的网络设备，本身不能识别 目标地址，所以采用广播方式无目的地向所有节 点发送信息，由网络站点通过验证数据包头的地 址信息来确定是否接收，故其：
中继器
集线器
2020/1/4
17
集线器的分类
无源(Passive)集线器 只负责把多段介质连接在一起，不 对信号作任何处理，每一种介质段 只允许扩展到最大有效距离的一半。
有源(Active)集线器 类似于无源集线器，但它具有对传 输信号进行再生和放大从而扩展介 质长度的功能。
2020/1/4
29
桥接循环——透明网桥之大忌
使用透明网桥必须注意不可出现“桥接循环”， 即连接的任何两个LAN间不可存在多条网桥路径。 否则要么出现网络通信失败，要么导致网络阻塞 （congesting）。
解决桥接循环问题采用的方法是“生成树算 法”(STA,Spanning Tree Algorithm)。它将冗余 的路径设置成阻塞状态，提高了网络循环连接的 可用性，同时消除了桥接循环带来的问题。
2020/1/4
30
生成树算法
生成树算法（STA）和生成树协议（STP）是一 种确保任何两台交换机（多口网桥）之间只有一 条数据路径的自动配置算法。此协议也可进一步 增强为每个VLAN建立一个生成树。它在提供路径 冗余和网络可扩展性的同时，保证网络的无环路 拓扑。
STP允许在两个或多个交换机中可以存在多条路 径，但同一时间只有一条路径可以激活。其余的 路径将被置于阻塞模式。如果主路径失败，一条 备选路径将会从阻塞状态转换到转发状态从而重 新建立交换机之间的连接。
智能(Intelligen)集线器 除具有有源集线器的功能外，还可
将网络的部分功能集成到集线器中， 如网络管理、选择网络传输线路等。
2020/1/4
18
集线器的缺点
Hub是一种共享介质的网络设备，本身不能识别 目标地址，所以采用广播方式无目的地向所有节 点发送信息，由网络站点通过验证数据包头的地 址信息来确定是否接收，故其：
网络系统集成技术2
透明网桥(transparent bridge） 主要用于以太网环境 （标准：IEEE 802.1）
源路由选择网桥(SRB,source routing bridge） 主要用于令牌环环境 （标准：IEEE 802.5）
2020/3/21
23
Transparent Bridge 透明网桥
透明网桥具有通过分析来自所有连接网络的输入 封包的源地址来“学习”网络的拓扑结构并建立 起一张自己的路径选择表（站表）的功能。它的 表现和操作对网络主机而言是透明的。透明网桥 处理帧的技术原理可以归纳为： 广播未知帧（不知就广播） 学习源地址（建立MAC-端口映射表） 丢弃本网帧（过滤功能） 转发异网帧（按MAC-端口映射表转发）
2020/3/21
10
网络连接设备
网络连接设备 connecting devices
联网设备 Networking devices
网际互连设备 Internetworking devices
中继器 网 桥 repeater bridge
交换机 switch
2020/3/21
路由器 router
网关 gateway
一站发送，全局广播，用户争抢信道，容易引起网络 阻塞
实际接收只有一站，却向所有站点传送，绝大部分流 量无效，传输效率低
同一时刻只能进行两个端口之间的数据传输，要么发 送，要么接收——半双工，进一步降低传输效率
每个节点都能侦听到所发送的数据包，安全性较差
2020/3/21
17
2.3 数据链路层网络连接设备
2020/3/21
9
常用网络连接设备有哪些?
网络内部或网络之间的连接设备。 网络连接设备用于将一个网络的几个网段
源路由选择网桥(SRB,source routing bridge） 主要用于令牌环环境 （标准：IEEE 802.5）
2020/3/21
23
Transparent Bridge 透明网桥
透明网桥具有通过分析来自所有连接网络的输入 封包的源地址来“学习”网络的拓扑结构并建立 起一张自己的路径选择表（站表）的功能。它的 表现和操作对网络主机而言是透明的。透明网桥 处理帧的技术原理可以归纳为： 广播未知帧（不知就广播） 学习源地址（建立MAC-端口映射表） 丢弃本网帧（过滤功能） 转发异网帧（按MAC-端口映射表转发）
2020/3/21
10
网络连接设备
网络连接设备 connecting devices
联网设备 Networking devices
网际互连设备 Internetworking devices
中继器 网 桥 repeater bridge
交换机 switch
2020/3/21
路由器 router
网关 gateway
一站发送，全局广播，用户争抢信道，容易引起网络 阻塞
实际接收只有一站，却向所有站点传送，绝大部分流 量无效，传输效率低
同一时刻只能进行两个端口之间的数据传输，要么发 送，要么接收——半双工，进一步降低传输效率
每个节点都能侦听到所发送的数据包，安全性较差
2020/3/21
17
2.3 数据链路层网络连接设备
2020/3/21
9
常用网络连接设备有哪些?
网络内部或网络之间的连接设备。 网络连接设备用于将一个网络的几个网段
相关主题
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2018/12/1 10
网络连接设备
网络连接设备 connecting devices
联网设备 Networking devices
网际互连设备 Internetworking devices
中继器 repeater
网桥 bridge
交换机 switch
路由器 router
网关 gateway
2018/12/1
2018/12/1 14
2、集线器（hub）
A central device in a star topology that provides a common connection among the nodes. 星型拓扑中的中心设备，提供站点间的公共连接。 其实就是一种多端口中继器，用于星型电缆系统。
2018/12/1
3
2.1 网络连接设备概述
计算机与计算机或工作站与服务器进行连 接时，除了使用连接介质外，还需要一些 中介设备。这些中介设备主要有哪些？起 什么作用？这是在网络设计和实施中人们 所关心的一些问题。 网络互联设备通常可分为两类：
网络传输介质互联设备（与用户节点连接） 网络连接设备（网络内部或网络之间连接）
2018/12/1
16
集线器的缺点
Hub是一种共享介质的网络设备，本身不能识别 目标地址，所以采用广播方式无目的地向所有节 点发送信息，由网络站点通过验证数据包头的地 址信息来确定是否接收，故其：
8
2018/12/1
还有更多……
收发器用于粗同轴电缆与站点网卡间的连接。 光纤收发器用于光纤与无光纤接口的站点/网络设备之间 的连接。 调制解调器（Modem）其功能是将计算机的数字信号转 换成模拟信号或反之，以便在电话线路或微波线路上传输。 调制是把数字信号转换成模拟信号；解调是把模拟信号转 换成数字信号，它一般通过RS-232接口与计算机相连。 终端匹配器（也称终端适配器）安装在同轴电缆（粗缆或 细缆）的两个端点上，它的作用是防止电缆无匹配电阻或 阻抗不正确。无匹配电阻或阻抗不正确，则会引起信号波 形反射，造成信号传输错误。
T型连接器
T型连接器与BNC接插件是细同轴电缆的连接器
BNC接插件
T型连接器(T型头)
2018/12/1
6
RJ-45连接器
用于非屏蔽双绞线连接
RJ-45接头 (水晶头)
2018/12/1
7
连接接口
DB-25（RS-232）接口是 目前微机与线路接口的常 用方式。 DB-15接口用于连接网络 接口卡的AUI接口，可将 信息通过收发器电缆送到 收发器，然后进入主干介 质。 VB35同步接口用于连接 远程的高速同步接口。
2018/12/1
9
常用网络连接设备有哪些?
网络内部或网络之间的连接设备。 网络连接设备用于将一个网络的几个网段 (segments）连接起来，或将几个网络 (LAN-LAN，WAN-WAN，LAN-WAN） 连接起来形成一个互联网络（interwork or internet）。 习惯上，将它们分成五类：中继器（集线 器）、网桥、交换机、路由器和网关。
中继器
集线器
2018/12/1
15
集线器的分类
无源(Passive)集线器 只负责把多段介质连接在一起，不 对信号作任何处理，每一种介质段 只允许扩展到最大有效距离的一半。 有源(Active)集线器 类似于无源集线器，但它具有对传 输信号进行再生和放大从而扩展介 质长度的功能。
智能(Intelligen)集线器 除具有有源集线器的功能外，还可 将网络的部分功能集成到集线器中， 如网络管理、选择网络传输线路等。
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2.2 物理层网络连接设备
2018/12/1
12
物理层网络连接设备（中继器）
A device that extends the distance a signal can travel by regenerating the signal. 一种通过对信号进行再生处理以延长信号传输距离的设备.
2018/12/1
4
常用网络传输介质互联设备有哪些？
网络线路与用户节点间的衔接设备 常见有：
T型连接器； • 屏蔽或非屏蔽双绞线连接器RJ-45； • RS232接口（DB-25）； • DB-15接口； • VB35同步接口； • 调制解调器； • 收发器及光纤收发器 • 终端匹配器
•
5
2018/12/1
由于存在损耗，信号在网络传输介质中有衰减和噪音，使有 用的数据信号变得越来越弱，衰减到一定程度时将造成信号 失真，因此会导致接收错误。因此为了保证有用数据的完整 性，并在一定范围内传送，可用中继器把所接收到的弱信号 分离，并再生放大以保持与原数据相同。
2018/12/1
13
1、中继器（repeater） 局域网中最简单、成本最低的网络连接设备 功能：对弱信号进行再生和转发。中继器检测由某个端口 接收的输入信号，将其恢复为原始的波形和振幅，然后以 最小的延迟将这些经过重整（重定时和恢复）的信号重新 发送到接收端口之外的其他各个端口。 无检错、纠错功能 错误的数据经中继器后仍被复制到另一 电缆段。 用中继器连接的各网段属于同一个网络，对数据链路层以 上的协议来讲，用中继器互联起来的若干段电缆与单根电 缆之间并没有差别（除了有一定时延）。 用中继器连接的网络段都必须使用同样的媒体访问方法。 一般情况下，中继器的两端连接的是相同的媒体，但有的 中继器也可以完成不同媒体的转接(如粗、细电缆混接)。 中继器一般用于传统以太网之类的总线型电缆系统 ： 增加信号传送距离（增加网段） 相同物理层协议的LAN内（同一网络不同网段）的互连
网络系统集成技术 Networks System Integrating
第二章 网络连接设备概述
2018/12/1
2
本章主要内容
2.1 网络互联设备概述 2.2 物理层网络连接设备（集线器/中继器） 2.3 数据链路层网络连接设备（网桥） 2.4 网络层网络连接设备（路由器） 2.5 交换机（二层和三层交换机） 2.6 应用层网络连接设备（网关）